位置誤差產生原因及解決方案

（1）原點誤差

在運動控制中，現在很多機器上安裝的原點開關一般是機械式的或光電開關，機械開關本身有一定的彈性變形范圍，而且用久了后彈片的彈性系數和機械磨損帶來的位置偏差都將發生變化；光電感應開關本身有一定的感應范圍，即左邊沿到右邊沿的范圍；而每次電機以一定的速度回到原點時，在其慣性的作用下不可能剛好停在開關的感應邊沿上。

基于以上原因，我們可以讓電機先以一個較高的速度回到原點開關的感應范圍內，再讓電機以一個較低的速度向離開原點的方向走，下位機控制器實時檢測，當發現電機一離開原點開關馬上停止；接著讓電機以一個很低的速度向原點開關的方向走，下位機控制器實時檢測，當發現電機一碰到原點開關馬上停下來。

用以上方法，既可以讓電機以高速回零，提高效率，又保證將每次回零的誤差降到最低。而對于整個系統來講，每次打標的起點都一致。

（2）控制器和伺服驅動器脈沖匹配產生的誤差

下位機控制器把位置值按脈沖的個數發給執行單元伺服驅動器的寄存器中，但伺服電機以不同的速度走，走完所有的脈沖所用的時間就不同，如果在伺服電機還沒真正停穩的時候去讀光柵尺檢測的實際位置值，再把這個偏差發給伺服，伺服降超過命令給定值。

而且由于伺服沒真正的停下來，這時去檢測，可能檢測的是一個中間值，而這個中間值有可能就在精度要求的范圍內，進而控制器跳出對精度的調整，但伺服電機還在走，當其真正停下來時位置勢必引起偏差。

基于以上原因，基本可用兩種方法解決。第一，可以用伺服驅動器上的定位完成信號輸出給下位機控制器，讓下位機控制器知道下面伺服真正走到位了。但要注意：很多伺服驅動器并不是等所有的脈沖都發完才輸出這個信號，而是當達到一定脈沖數時就輸出此信號，所以必須把伺服驅動器中此控制定位完成的脈沖數調到一個恰當值。第二，就是給電機發了校正脈沖后適當的延長一段時間，延時后再去檢測光柵尺的實際位置，然后再去校正。

由于游標卡尺打標本身要求精度高，如果電機多走出幾個脈沖，那它的偏差就多幾個μm，是不允許的，所以必須控制好偏差的調節。

（3）光柵尺的安裝即環境溫度造成的讀數誤差

本系統的精度就是依靠光柵尺做最后保證，那光柵尺本身的精度就至關重要。首先光柵尺的安裝要保持光柵尺內部的玻璃刻線條與運行的導軌平行，光柵尺的讀數滑塊連的運動滑臺的運行軌道要與光柵尺內部的玻璃刻線條保持平行。而支撐滑臺的導軌和絲桿本身的質量自然也要有保證。

令一個方面就是環境溫度對最后測量的影響，由于溫度的變化會造成光柵尺內部玻璃刻線條的熱脹冷縮的變化，以致造成最后讀書偏差。所以一定的溫度。

結束語

隨著國家制造業的不斷發展，對國家的裝備業要求也越來越高，尤其在快速定位和精度要求較高的系統中，對定位精度就提出更高的要求。本設計方案在游標卡尺激光打標中獲得了成功應用。